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基于RS的盘县煤矿区森林生态环境动态监测技术研究

作　者: 鲁鹏
导　师: 谭伟；罗扬
学　校: 贵州大学
专　业: 林学
关键词: 遥感技术森林生态环境煤矿区动态监测盘县
分类号: X87
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,遥感技术手段逐渐从定性转向定性与定量相结合。森林生态环境动态监测具有实时性、长期性、综合性和周期性等特点,要求调查成果必须具有较高的精度和准确度。采用遥感技术对森林生态环境有诸多优点,遥感为能森林生态环境动态监测提供技术和精度成果保证,遥感覆盖面积大、实时性和现实性强、速度快、周期性和准确可靠,同时,遥感还省时、省力、费用低等。本研究利用盘县1974年、1999年和2005年MSS、ETM+和CBERS遥感图像作为遥感数据源,结合其他地面调查数据和历史资料,通过对遥感图像的地质构造解译,分析盘县煤矿区的地质分布特征,并基于先验知识的人机交互解译手段,提取盘县煤矿区森林资源信息,对30年间盘县煤矿区森林资源进行动态分析,并对盘县煤矿区森林生态环境的动态变化提出科学、有效的评价。本研究的主要结论有：①研究煤矿区地质构造解译的ETM+最佳波段组合为7波段、5波段和4波段组合,此三波段组合的最佳波段指数最大,达42.2679；②在ETM+遥感图像上,煤矿区分布与地质构造分布具有明显的对应关系,一般而言,在遥感图像上,煤矿区主要分布于盘县南部、西部、西北部和北部等地质构造复杂多样地区；主要分布于三叠系下统(T1)、二叠系下统(P2)、石炭系下统(C1)地质时期；主要分布于断层结构不发育,或由西向北的煤矿分布于同一断层的一边；③基于先验知识的人机交互解译提取森林资源信息,具有良好的科学性和准确性,能满足遥感技术对于图像信息提取的精度要求,本研究对于盘县煤矿区三期图像的信息提取精度分析得知,三期森林资源信息提取结果的分析精度总体上均达到了相当满意的一致程度,总kappa系数均在0.9以上,总精度也在90%以上；④1974年-1999年,这25年期间,针叶林大幅减少,减少31.442km2；阔叶林也有大量减少,减少约27.032km2；灌林地和经济林有所增加,其中灌林地增幅最大,增量为28.601km2；主要城镇增加41.945km2；森林资源总体呈下降趋势,针叶林、阔叶林及灌林地等有林地大部分转变为荒山荒地,部分有林地与荒山荒地转变为城镇建设用地。这个时期为盘县地区‘城镇化建设期、环境破坏期、森林资源锐减期；⑤1999-2005年,5年间盘县煤矿区森林资源状况表现为：针叶林继续大幅度减小,减小约49.143km2,阔叶林面积有所增长(增额为28.369km2),基本恢复到1974年阔叶林水平；经济林、灌林地继续大幅增加,二者总量占整个煤矿区森林资源的32.35%；荒山荒地大幅减小,由1974年的27.42%下降至2005年的14.05%：森林资源总体上有所回升,有林地面积逐渐增加,荒山荒地治理效果良好,此阶段为盘县煤矿区的“环境保护期、森林资源恢复期”；⑥盘县煤矿区在30年的建设发展中,由环境破坏期转变到环境保护期,森林资源恢复与保护取得良好效果、成果显著。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
第一章引言  9-13
  1.1 立项依据  9-10
  1.2 国内外研究现状  10
  1.3 本研究内容与技术路线  10-13
第二章研究区概况与数据源  13-19
  2.1 研究区概况  13-16
    2.1.1 自然概况  13-14
    2.1.2 森林资源概况  14
    2.1.3 煤矿资源概况  14-15
    2.1.4 地质概况  15-16
  2.2 数据源  16
  2.3 遥感数据特征  16-19
第三章基于RS的煤矿区地质构造解译  19-30
  3.1 最佳波段组合分析  19-21
  3.2 地质构造解译  21-29
    3.2.1 地层解译标志  22-23
    3.2.2 褶皱解译  23-26
    3.2.3 断层解译  26-29
  3.3 煤矿区地质构造特征  29-30
第四章基于RS的森林资源解译  30-43
  4.1 图像预处理  30-32
  4.2 解译标志建立  32-34
  4.3 森林资源信息提取  34-38
    4.3.1 训练区选择  35
    4.3.2 分类器选择  35-36
    4.3.3 森林资源信息提取  36-37
    4.3.4 数据后处理  37-38
  4.4 精度评价  38-42
    4.4.1 评价指标  38-39
    4.4.2 评价方法  39-40
    4.4.3 精度分析  40-42
  4.5 小结  42-43
第五章基于RS的煤矿区森林资源动态变化分析  43-52
  5.1 煤矿区森林资源特征分析  43-47
    5.1.1 1974-1999 年煤矿区森林资源特征  43-44
    5.1.2 1999-2005年煤矿区森林资源特征  44
    5.1.3 1974-2005 年煤矿区森林资源特征  44-45
    5.1.4 小结  45-47
  5.2 煤矿区森林资源动态变化特征分析  47-52
    5.2.1 1974-1999年煤矿区森林资源动态变化  47-49
    5.2.2 1999-2005年煤矿区森林资源动态变化  49
    5.2.3 1974-2005 年煤矿区森林资源动态变化  49-50
    5.2.4 小结  50-52
第六章结论与讨论  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-57
附图  57-64
附录  64-65

基于RS的盘县煤矿区森林生态环境动态监测技术研究

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